新疆几种旱生植物的耐旱性评估

本文以束缚水/自由水比值、保水能力、相对含水量、水势、蒸腾速率和chl a/b为指标,应用主分量分析法,进行耐旱性综合评价。结果表明,其耐旱性由强到弱的顺序为:梭梭——白梭梭——多枝柽柳——头状沙拐枣——红果沙拐枣——箭杆杨。     

水分胁迫下超旱生植物梭梭的结构变化

梭梭同化枝的栅栏细胞层下为第二层光合细胞，其功能与Ｃ４植物维管束鞘细胞相同。自然风干４天失水５８％时，结构变化不显著，浸水处理２４小时，两层光合细胞的质膜弯曲，内陷；叶绿体膨胀，液泡体积增大。浸水４２小时，细胞结构发生很大变化，有大量细胞浸出物出现，核膜也略有肿胀。     

我国旱生植物的形态解剖学研究

干旱威胁世界农业的生存和发展,是人类所面临的最严重问题之一。植物的抗旱性研究历来受到各国学者的重视,是当前植物学研究的热点,本文概括和总结了我国旱生植物的形态解剖学研究历史和进展,并对其进行评述,阐明植物抗旱性研究的发展趋势。     

几种旱生植物蒸腾强度的变化

蒸腾作用是植物水分生理特性之一,也是植物体内水分平衡的主要环节。它能调整植株体温、缩小叶肉细胞内水分饱和差与大气水分饱和差之间的梯度,调节水分的损失,保证植物体内水分的有效利用,借以抵抗或降低水胁迫对植物的影响。研究旱生植物的蒸腾强度,有助于查明不同种植物的耗水量及其季节动态,对固沙造林树种的选择具有实际意义。国外对旱生植物蒸腾作用的研究较少,国内仅对个别树种有零星的报道。我们在1982年和1983年,对14种旱生植物的蒸腾作用进行了研究,现将结果报道如下。     

苣荬菜芽根休眠过程中碳水化合物变化的研究

以多年生恶性杂草苣荬菜(Sonchus brachyotus DC.)为试材,经过2006～2007年连续两年的调查和试验,探讨了营养繁殖器官芽根在休眠过程中萌发率的变化规律,碳水化合物含量随温度的变化情况及与淀粉酶活性的关系等.结果表明,在哈尔滨地区,苣荚菜芽根的休眠进程符合预休眠期、真休眠期和强制休眠期的变化规律.可溶性糖和淀粉含量呈现此消彼长的趋势.淀粉酶活性在休眠期间呈现增强-减弱-增强的趋势.     

不同生育时期牛心朴子及甘草碳水化合物与全N含量分布部位及C/N比变化规律研究

对毛乌素沙漠边缘地带野生植物牛心朴子、甘草不同生育时期碳水化合物、全N含量、分布部位及C/N比的变化规律进行了研究。结果表明:1植物体各个器官均储藏营养物质,但根系是这两种多年旱生植物储藏碳水化合物的主要器官。2牛心朴子、甘草光合产物最终储藏物形式不同,牛心朴子根系以可溶性糖为主,且含量大于甘草;而甘草根系则以淀粉为主。3在生育期内碳水化合物积累和消耗动态变化有差异。总糖含量变化,牛心朴子为减少—减少—增加—减少—增加—增加;甘草为减少—减少—增加—增加—增加—减少。牛心朴子可溶性糖含量变化与总糖一致,而甘草可溶性糖含量变化有时与总糖一致,有时则不一致。4在两种植物体内,全N含量分布同表现为根<茎<叶;C/N比值的变化则为根>茎>叶。5牛心朴子全生育期根系对全N的需求量小于甘草,而叶对全N的需求量却大于甘草。表明可溶性糖既是牛心朴子的主要光合产物储藏物,是生长的主要能源物质,又是干旱胁迫下最好的渗透调节剂。牛心朴子对氮素营养的需求量少,植株体的生长量也小,这就降低对水分的敏感性,耐干旱耐瘠薄的能力相对强于甘草。     

几种旱生植物地上部生长的节律及其变化

植物地上部的生长状况是它的生物生态学主要特性。生长速度的升降,在一定程度上能够反映出植物对所处外界环境的适应能力。庞大的地上部分一枝叶,不仅为该物种第一性生产能力打下了坚实的物质基础,它还占有一定的空间和覆盖面积,对改变小气候和改善生态环境起着不可忽视的作用。深入而系统地研究荒漠地区旱生植物地上部生长节律及其变化,     

苣荚菜芽根休眠过程中碳水化合物变化的研究

以多年生恶性杂草苣荚菜（Sonchus brachyotusDC．）为试材,经过2006～2007年连续两年的调查和试验,探讨了营养繁殖器官芽根在休眠过程中萌发率的变化规律,碳水化合物含量随温度的变化情况及与淀粉酶活性的关系等。结果表明,在哈尔滨地区,苣莫菜芽根的休眠进程符合预休眠期、真休眠期和强制休眠期的变化规律。可溶性糖和淀粉含量呈现此消彼长的趋势。淀粉酶活性在休眠期间呈现增强一减弱一增强的趋势。     

两种旱生植物的生长特征及其成活率对底水灌溉量的响应

通过微地形改造,研究底水灌溉量对两种旱生植物梭梭和沙拐枣生长特征及成活率的影响,为干旱区后期免灌植被造林提供理论依据和技术支撑。结果表明:1梭梭第1年株高和枝长的年生长量以及地上生物量与底水灌溉量呈正比,但灌溉量在90 L、60 L和30 L梭梭株高和枝长年生长量以及地上生物量均无显著性差异;底水灌溉量对梭梭第2年的生长无显著性影响。2当底水灌溉量为30 L时,沙拐枣2 a株高和枝长的年生长量以及地上生物量平均值最大。3相同底水灌溉量下,梭梭成活率大于沙拐枣成活率。在克拉玛依市后期免灌造林效果梭梭优于沙拐枣,种植梭梭和沙拐枣最适底水灌溉量为30 L。     

几种旱生植物盆栽苗木的水分关系和抗旱性排序

盆栽条件下,当土壤含水量逐步下降时;①植物的水饱和亏缺加剧,但不同植物间仍有差别;②植物水势趋于下降,其中旱生植物梭梭变幅最大,水势最低;③各植物的蒸腾强度均呈下降趋势,但旱生植物的蒸腾低于中生植物。在充分供水条件下,旱生植物苗木的生物量均大于中生植物,但梭梭例外,说明旱生植物苗木并非真正喜旱。对上述植物抗旱性的主分量分析(PCA)表明,其抗旱性从强到弱的顺序为:梭梭>山川柽柳>多枝柽柳>乔木状沙拐枣>头状沙拐枣>红果沙拐枣>沙枣>箭杆杨。并在二维主分量坐标上可将其分为三类。旱生植物苗木的主要抗旱途径为生理性抗旱,首先是有效的吸水能力,其次是完善的保水机制。     

内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响

为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株,开展盆栽试验,将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢,以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系,镜检侵染率后,采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周,测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数,利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生,但侵染率存在差异;在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间,地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异,基于13个生理指标的主成分分析表明,只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性,并以菌株Am04最优;而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性;且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此,不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响,其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。     

驼绒藜属植物蒸腾作用的某些特征

采用快速称重法测定了驼绒藜属 ( Ceratoides)植物 3个种 5个生态型蒸腾速率和失水率叶片离体 1 2分钟内的连续变化。结果发现 ,分段蒸腾速率 ( STR)和分段失水率 ( SDR)表现为无规则律动模式 ,其变幅和节奏具有不可预知性 ;平均蒸腾速率 ( ATR)表现为曲率较小的相对平滑的抛物线。ATR的线性分布较好地体现出植物间蒸腾速率调节能力的差异。华北驼绒藜的 2个生态型和驼绒藜宁夏生态型蒸腾作用的调节能力较强 ,而来自新疆的心叶驼绒藜和驼绒藜新疆生态型调节能力则较弱。不同植物 ATR的线性参数对温度、相对湿度和光照强度的敏感性差异很大。     

荒漠区几种克隆植物生长构型的初步研究

对中国科学院吐鲁番沙漠植物园的克隆植物进行调查,分析其克隆繁殖方式,并对3种草本克隆植物(粗毛甘草、花花柴、芦苇)在于旱环境下的生长构型进行了初步研究。此外,依据荒漠区克隆植物资源现状及克隆植物生态学发展进程,对未来开展荒漠克隆植物研究提出3点构想。     

苏云金杆菌不同菌株混合发酵对发酵效价和蛋白含量的影响

采用5种不同苏云金杆菌菌株进行了菌株交叉混合摇瓶发酵试验和一种组合2．3t发酵罐中试,以及两个优势组合在不同氮源培养基上的混合发酵试验。摇瓶试验获得两个优势组合为GC—91 58和94004 94001,其发酵效价分别为6476和6071IU/μl,晶体蛋白含量分别为0．526％和0．577％。发酵效价分别比GC—91纯培养提高50％和40％,晶体蛋白含量分别比GC—91纯培养提高24％和36％。两种组合在以豆饼粉为主要氮源的培养基上发酵水平分别达到5650和5800IU／μl,明显优于以棉籽饼粉为氮源的培养基。GC—91 58组合在2．3t发酵罐中试发酵效价和晶体蛋白含量达到4520IU/μl和0．467％。     

21世纪中蒙干旱-半干旱地区干旱化趋势的模拟研究

利用区域气候模式RegCM3与公用气候系统模式CCSM3单向嵌套技术,进行未来不同情景下（高排放SRES A2、中等排放SRES A1B和低排放SRES B1）高分辨率数值试验,分析21世纪中国和蒙古国干旱-半干旱地区干旱化特征及其可能发展趋势。结果表明：不同排放情景下,未来中蒙干旱-半干旱地区降水量均呈增加趋势,地表温度也持续增加。仅从降水变化来看,未来干旱-半干旱地区干旱化程度变化不大,甚至有所减弱。但综合考虑降水和温度计算的Palmer干旱指数（PDSI）来看,研究区内干旱地区面积均持续扩张。极端、严重及中等干旱面积比例扩张趋势明显,达到95%显著性水平。相对21世纪中期、后期极端干旱面积在3种情景下均将扩张3%以上。相对21世纪中期和当代,21世纪后期A2情景下总的干旱面积分别将增加8%和11.51%,A1B情景下12.48%和18.34%,B1情景下9.73%和10.82%。对比降水与PDSI可见,在进行干旱-半干旱区气候变化预估研究中,必须综合考虑降水和温度的变化,才能更准确地反映干旱-半干旱地区干旱化特征及其干旱化趋势。     

中亚天仙子生物碱成分的研究

中亚天仙子在我国仅产于新疆，属于莨菪烷类生物碱资源植物，采用比色法或电位滴定法测定了植株内总碱含量为０．１１％，种子中的总碱含量为０．３０％，又使用薄层层析法测定植株内莨菪碱含量为０．０４５％，东莨菪碱含量为０．０１６％。     

玉米锈病的初步研究

经试验比较采自我国海南、吉林、辽宁、山西、贵州等地玉米锈病的症状和病原菌夏孢子形态特征，进一步明确我国目前仍发生有普通型和南方型两种玉米锈病。接种试验表明，目前我国生产和育种上常用的一些杂交种和自交系大多感染普通型玉米锈病，其中“烟单１４号”、“农大６０号”、“黄早四”、“５００３”感病较重。